BRPI0822902B1

BRPI0822902B1 - control device and its calculator and calculation method for means of calculating said device

Info

Publication number: BRPI0822902B1
Application number: BRPI0822902-3A
Authority: BR
Inventors: Renaud Le Devehat; Nicolas Sylard
Original assignee: Fmc Technologies Sa
Priority date: 2008-05-22
Filing date: 2008-06-23
Publication date: 2020-12-29
Also published as: EP2282967A1; KR20110014601A; KR101691705B1; AU2008356828A1; RU2010152335A; CA2722181A1; CN103950517B; PL2282967T3; FR2931451A1; PT2282967E; JP5882982B2; FR2931451B1; EP2282967B1; CA2722181C; ES2441273T3; CN103950517A; PL2671839T3; CN102036905A; BR122014025280B1; CN106395727A

Abstract

DISPOSITIVO DE CONTROLE PARA SISTEMA DE CARREGAMENTO E / OU DESCARREGAMENTO DE FLUIDO. Um dispositivo de controle (1) para o movimento e posicionamento de um acoplamento (26) para um sistema de carga marítimo (2), compreendendo a linha de transferência, pelo menos, um fluido que tem uma extremidade fixa a uma base (21), e uma linha de extremidade móvel dotada de um acoplamento (26) adaptado para ser ligado a um duto alvo (35), compreendendo o dispositivo, pelo menos, três atuadores (27, 28, 29) cada um para controlar o movimento do sistema de um certo grau de liberdade, e uma Interface de comando (60) e pelo menos um membro de acoplamento do grupo / duto alvo ou um membro que é fixo em relação a pelo menos um dos membros de acoplamento de grupo / duto alvo compreende pelo menos um meio para fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento (33, 34), e o dispositivo compreende, além disso, meios de cálculo (41) adaptados para: calcular o posicionamento relativo da ligação direta em relação ao duto alvo de acordo com a informação fornecida pelo posicionamento de informação dos meios de acoplamento, para calcular as instruções de controle dão para cada um dos atuadores tal modo que os seus movimentos combinados resultam num movimento de 2/2 acoplamento com o objetivo de (...).CONTROL DEVICE FOR FLUID CHARGING AND / OR DISCHARGE SYSTEM. A control device (1) for the movement and positioning of a coupling (26) for a marine cargo system (2), the transfer line comprising at least one fluid having an end fixed to a base (21) , and a movable end line provided with a coupling (26) adapted to be connected to a target duct (35), the device comprising at least three actuators (27, 28, 29) each to control the movement of the system of a certain degree of freedom, and a Command Interface (60) and at least one coupling member of the target group / duct or a member that is fixed in relation to at least one of the target group / duct coupling members comprises at least at least one means for providing information on the positioning of the coupling (33, 34), and the device further comprises calculation means (41) adapted to: calculate the relative positioning of the direct connection in relation to the target duct according to information provided by i positioning information on the coupling means, to calculate the control instructions, give each of the actuators such that their combined movements result in a 2/2 coupling movement with the aim of (...).

Description

[0001] A presente invenção refere-se genericamente a sistemas de carga e / ou descarga de fluidos para os navios, vulgarmente referidos como sistemas de carregamento marinhos. Estes sistemas são utilizados para transferir um produto fluido entre um navio e um cais ou entre dois navios.[0001] The present invention relates generally to systems for loading and / or discharging fluids for ships, commonly referred to as marine loading systems. These systems are used to transfer a fluid product between a ship and a pier or between two ships.

[0002] Produto fluido entende-se um produto líquido ou gasoso. Mais particularmente, a presente invenção refere-se aos dispositivos para controlar o movimento, posicionamento e ligação de tal carga e / ou sistemas de descarga.[0002] Fluid product means a liquid or gaseous product. More particularly, the present invention relates to devices for controlling the movement, positioning and connection of such a load and / or discharge systems.

[0003] Geralmente, os sistemas de carregamento marinho têm uma extremidade de linha de transferência de fluido que é fixada a uma base e ligada a um tanque de fluido a ser transferido, e uma extremidade da linha oposta que é móvel e dotada de um acoplamento adaptado para ligação a um duto alvo, o própria ligado a um tanque de fluido.[0003] Generally, marine loading systems have an end of the fluid transfer line that is attached to a base and connected to a fluid tank to be transferred, and an end of the opposite line that is mobile and provided with a coupling adapted for connection to a target duct, itself connected to a fluid tank.

[0004] Duas famílias de sistemas de carregamento de fluidos para navios são conhecidos, que se distinguem pela sua estrutura: sistemas para a transferência por tubulações e sistemas rígidos para a transferência de tubos flexíveis. Na família de sistemas de transferência de tubulação rígida, sistemas de braço de carga e sistemas pantográficos podem ser distinguidos.[0004] Two families of fluid loading systems for ships are known, which are distinguished by their structure: systems for the transfer by pipes and rigid systems for the transfer of flexible tubes. In the family of rigid pipe transfer systems, loading arm systems and pantographic systems can be distinguished.

[0005] O braço de carga é um arranjo de tubulação articulada, que compreende uma base, ligada ao tanque de fluido, no qual está montado um primeiro tubo, designado tubo interno, através de uma porção de tubo com um ângulo de 90 ° que permite a rotação de uma das suas extremidades sobre um eixo vertical, e a outra extremidade de um eixo horizontal. Na extremidade oposta do tubo interior, um segundo tubo, designado tubo exterior, está montado rotativamente em torno de um eixo horizontal. Um acoplamento é montado na extremidade do tubo externo. Cada uma das três rotações é controlada por um macaco ou um motor hidráulico.[0005] The loading arm is an arrangement of articulated tubing, comprising a base, connected to the fluid tank, on which is mounted a first tube, called an inner tube, through a portion of tube with an angle of 90 ° which allows the rotation of one of its ends on a vertical axis, and the other end of a horizontal axis. At the opposite end of the inner tube, a second tube, called the outer tube, is rotatably mounted about a horizontal axis. A coupling is mounted on the end of the outer tube. Each of the three speeds is controlled by a jack or a hydraulic motor.

[0006] Os sistemas pantográficos, como os braços de carga, compreendem uma base ligada a um tanque. O guindaste é montada de modo rotativo naquela base. O guindaste compreende uma lança carregando um tubo para o fluido. Na extremidade da lança está montado um pantógrafo composto de tubos articulados para o fluido, e que permite que um acoplamento seja movido, que é montado na extremidade livre do pantógrafo. A inclinação do pantógrafo é controlada por uma rotação no final da lança. O movimento do pantógrafo é controlado por motores hidráulicos e por uma tomada para a rotação sobre a base.[0006] Pantographic systems, such as loading arms, comprise a base connected to a tank. The crane is rotatably mounted on that base. The crane comprises a boom carrying a tube for the fluid. At the end of the boom is mounted a pantograph composed of articulated tubes for the fluid, which allows a coupling to be moved, which is mounted at the free end of the pantograph. The inclination of the pantograph is controlled by a rotation at the end of the boom. The movement of the pantograph is controlled by hydraulic motors and a socket for rotation on the base.

[0007] Por último, os sistemas de tubulações flexíveis compreendem, geralmente, uma linha em que é transmitido o produto fluido e um sistema mecânico permitindo que a linha seja manobrada. Existem vários tipos de sistemas de manobra, mas em todos os casos, eles incluem um guindaste de manipulação ou a estrutura que suporta o acoplamento de ligação da tubulação flexível.[0007] Finally, flexible piping systems generally comprise a line on which the fluid product is transmitted and a mechanical system allowing the line to be maneuvered. There are several types of switching systems, but in all cases, they include a handling crane or the structure that supports the flexible pipe connection coupling.

[0008] Em geral, o sistema de carregamento compreende um atuador na sua extremidade permitindo que a ligação seja fixada ou não amortecida. Em geral, este é um ou mais macacos ou um ou mais motores hidráulicos.[0008] In general, the loading system comprises an actuator at its end allowing the connection to be fixed or not damped. In general, this is one or more jacks or one or more hydraulic motors.

[0009] Na prática, na maior parte dos sistemas, o acoplamento é articulado na sua extremidade com três graus de liberdade de rotação. Desta forma, uma orientação angular do plano de acoplamento em relação ao plano do duto alvo é possível independentemente da inclinação do braço, o plano de acoplamento permanece paralelo ao plano do duto alvo na abordagem para a ligação, e, em seguida, uma vez que o acoplamento foi preso no duto alvo, essas articulações permitem um movimento "flutuante" do conjunto. Na prática, as rotações são controladas pelo operador por meio de motores hidráulicos ou macacos até ligação ter acoplamento para o duto alvo que foi atingido. Uma vez que o acoplamento foi apertado nos motores hidráulicos ou macacos são desengatados ou "definidos como roda livre" para permitir que o sistema de carregamento siga os movimentos do duto alvo sem restringir o acoplamento.[0009] In practice, in most systems, the coupling is articulated at its end with three degrees of freedom of rotation. In this way, an angular orientation of the coupling plane in relation to the plane of the target duct is possible regardless of the inclination of the arm, the coupling plane remains parallel to the plane of the target duct in the approach to the connection, and then, once the coupling was stuck in the target duct, these joints allow a "floating" movement of the set. In practice, the speeds are controlled by the operator by means of hydraulic motors or jacks until the connection is coupled to the target pipe that has been reached. Once the coupling has been tightened on the hydraulic motors or jacks, they are disengaged or "set as free wheel" to allow the loading system to follow the movements of the target duct without restricting the coupling.

[00010] As duas famílias de dispositivos de carregamento acima descritas têm diferenças estruturais, mas os seus sistemas de controle são projetados de acordo com o mesmo princípio geral de funcionamento. Deve ser notado que, em todos os casos, o acoplamento tem, pelo menos, três graus de liberdade em relação à base de rolamento da extremidade fixa do duto, e que os movimentos em cada um destes graus de liberdade são controlados independentemente através de atuadores. O operador tem uma interface de comando que lhe permite controlar o movimento do acoplamento.[00010] The two families of charging devices described above have structural differences, but their control systems are designed according to the same general principle of operation. It should be noted that, in all cases, the coupling has at least three degrees of freedom from the bearing base of the fixed end of the duct, and that the movements in each of these degrees of freedom are independently controlled by actuators . The operator has a command interface that allows him to control the movement of the coupling.

[00011] Cada atuador é controlado separadamente por um controle independente de tipo on / off, ou por um controle proporcional simultâneo.[00011] Each actuator is controlled separately by an independent on / off control, or by a simultaneous proportional control.

[00012] No caso de controles independentes de ON/OFF, o operador pode atuar de forma independente em cada um dos controles para controlar um determinado membro do sistema de carregamento. A ação combinada sobre o grupo de atuadores permite que o acoplamento seja posicionado num ponto desejado no espaço.[00012] In the case of independent ON / OFF controls, the operator can act independently on each of the controls to control a specific member of the loading system. The combined action on the actuator group allows the coupling to be positioned at a desired point in space.

[00013] No caso de controles proporcional, o operador tem uma interface de entrada de comando que compreende um controle proporcional que coopera com uma calculadora de tal modo que atua sobre o referido controle proporcional, com maior ou menor grandeza que conduz a, pelo menos, uma instrução de controle proporcional, que é, respectivamente, de maior ou menor grandeza para os atuadores correspondentes, resultando num movimento de ligação, com uma velocidade de circulação que é, respectivamente, mais alta ou mais baixa.[00013] In the case of proportional controls, the operator has a command input interface that comprises a proportional control that cooperates with a calculator in such a way that it acts on said proportional control, with greater or lesser magnitude that leads to at least , a proportional control instruction, which is, respectively, of greater or lesser magnitude for the corresponding actuators, resulting in a connection movement, with a circulation speed that is, respectively, higher or lower.

[00014] O operador pode assim controlar diretamente o movimento de engate, e podem, assim, em particular, realizar o movimento do acoplamento que é retilíneo, e / ou a uma velocidade constante, uma vez que a calculadora compõe o movimento do acoplamento, agindo sobre todos os atuadores em simultâneo.[00014] The operator can thus directly control the coupling movement, and can thus, in particular, perform the movement of the coupling which is straight, and / or at a constant speed, since the calculator composes the movement of the coupling, acting on all actuators simultaneously.

[00015] Em geral, os atuadores hidráulicos usados são, por exemplo, um motor hidráulico ou um macaco, mas a utilização de atuadores eléctricos, também é conhecida, por exemplo, motores elétricos ou atuadores pneumáticos. Os atuadores equipando sistemas de carregamento marinho são controlados por controle on / off, com uma velocidade constante de movimento e, em certos casos, com a possibilidade de ajuste de duas velocidades de movimento para os controles independentes de on / off tipo, ou por distribuidores proporcionais, no caso dos controles proporcionais.[00015] In general, the hydraulic actuators used are, for example, a hydraulic motor or a jack, but the use of electric actuators is also known, for example, electric motors or pneumatic actuators. Actuators equipped with marine loading systems are controlled by on / off control, with a constant movement speed and, in certain cases, with the possibility of adjusting two movement speeds for independent on / off type controls, or by distributors. proportional, in the case of proportional controls.

[00016] Em todos os casos, a ligação de acoplamento para o duto de destino é feito manualmente, o operador, assim, manobra o sistema de carga, com ou sem o intermediário de uma calculadora de controle, a fim de chegar a conectar o acoplamento no duto alvo.[00016] In all cases, the coupling connection to the destination duct is made manually, the operator thus maneuvers the load system, with or without the intermediary of a control calculator, in order to get to connect the coupling in the target duct.

[00017] Estes dispositivos de controle são difíceis de aplicar, em que o operador tem de saber o funcionamento e a cinemática do sistema de carregamento marinho perfeitamente. Além disso, ele deve compensar os movimentos do navio, em especial no caso de mar agitado. Isso aumenta o risco de acoplamento contra obstáculos ou contra o duto alvo, que pode danificar os selos do acoplamento. As manobras e a conexão requerem, portanto, pessoal qualificado.[00017] These control devices are difficult to apply, in which the operator has to know the operation and kinematics of the marine loading system perfectly. In addition, it must compensate for the ship's movements, especially in the event of rough seas. This increases the risk of coupling against obstacles or the target duct, which can damage the coupling seals. The maneuvers and the connection therefore require qualified personnel.

[00018] Um sistema é conhecido que permita facilitar a ligação de um acoplamento a um duto alvo em que o engate é ligado antecipadamente por um cabo para o ducto alvo. Um cabo é acionado entre o cais ou o navio tendo a base e o navio tendo o duto alvo, em seguida, ligado por operadores entre o duto alvo e a base. Um guincho, então, permite que o braço seja avançado ao longo do cabo sob tensão e, assim, o acoplamento é atraído para o duto alvo. Este sistema é comumente chamado de "sistema de metas". É um sistema semi- automático: uma vez que o cabo tenha sido ligado, o operador tem de controlar o movimento do acoplamento, juntamente com o cabo, que aciona a operação de enrolamento. Um cone de guia é fornecido para a fase final da aproximação. Uma vez que o acoplamento foi trazido para perto, o operador deve finalizar sua conexão e seu fechamento manualmente.[00018] A system is known to facilitate the connection of a coupling to a target duct in which the coupling is connected in advance by a cable to the target duct. A cable is driven between the pier or the ship having the base and the ship having the target duct, then connected by operators between the target duct and the base. A winch then allows the arm to be advanced along the cable under tension and thus the coupling is attracted to the target duct. This system is commonly called a "goal system". It is a semi-automatic system: once the cable has been connected, the operator has to control the movement of the coupling, together with the cable, which triggers the winding operation. A guide cone is provided for the final approach phase. Once the coupling has been brought close, the operator must manually terminate its connection and closure.

[00019] Este modo de ligação semi-automática requer pessoal experiente e uma estrutura mecânica forte adequada (em particular um motor adaptado para extrair o braço ao longo do cabo, de um ponto de ancoragem para a extremidade oposta do cabo, e um cone de orientação para a abordagem na fase final).[00019] This semi-automatic connection mode requires experienced personnel and a suitable strong mechanical structure (in particular a motor adapted to extract the arm along the cable, from an anchorage point to the opposite end of the cable, and a cone of guidance for the approach in the final phase).

[00020] Com base nestas observações, a presente invenção tem como objetivo proporcionar um dispositivo para facilitar a operação de controlar o movimento do acoplamento para o operador, em particular, para tornar possível ter sucesso na ligação do acoplamento em condições de mar desfavoráveis, e mais geralmente para facilitar a ligação e torná-la mais rápida em todos os casos, ao mesmo tempo reduzindo o risco do acoplamento.[00020] Based on these observations, the present invention aims to provide a device to facilitate the operation of controlling the movement of the coupling for the operator, in particular, to make it possible to successfully connect the coupling in unfavorable sea conditions, and more generally to facilitate the connection and make it faster in all cases, while reducing the risk of coupling.

[00021] Para esse efeito, a invenção proporciona um dispositivo de controle para o movimento e posicionamento de um acoplamento para um sistema de carregamento marinho, o referido sistema de carga marítima compreendendo, pelo menos, uma linha de transferência de fluido que tem uma extremidade fixa a uma base, e uma extremidade da linha móvel provida de um acoplamento adaptado para ser ligado a um duto alvo, o acoplamento com, pelo menos, três graus de liberdade em relação à base, sendo o dispositivo caracterizado por compreender, pelo menos, três atuadores cada para controlar o movimento do sistema de um certo grau de liberdade, e pelo menos um membro de acoplamento de grupo / duto alvo ou um elemento imediatamente vizinho de pelo menos um dos membros de acoplamento de grupo / duto alvo compreende pelo menos um meio para fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento, e o dispositivo compreende, além disso, meios para calcular adaptados para: - calcular o posicionamento relativo da ligação direta em relação ao duto alvo de acordo com a informação fornecida pelos meios de informação de posicionamento do acoplamento, - calcular as instruções de controle para dar a cada um dos atuadores tal modo que os seus movimentos combinados resultando num movimento do engate com o objetivo de levar o acoplamento mais perto do duto alvo, aplicar as referidas instruções de controle para trazer o acoplamento mais perto do duto alvo, reiterar os três passos anteriores até que o acoplamento é apresentado em frente do duto alvo em condições de ligação.[00021] For this purpose, the invention provides a control device for the movement and positioning of a coupling for a marine loading system, said marine loading system comprising at least one fluid transfer line having an end fixed to a base, and one end of the movable line provided with a coupling adapted to be connected to a target duct, the coupling with at least three degrees of freedom in relation to the base, the device being characterized by comprising at least three actuators each to control the movement of the system to a certain degree of freedom, and at least one target group / duct coupling member or an element immediately adjacent to at least one of the target group / duct coupling members comprises at least one means for providing information on the positioning of the coupling, and the device further comprises means for calculating adapted to: - calculate the relative positioning active of the direct connection in relation to the target duct according to the information provided by the coupling positioning information means, - calculate the control instructions to give each of the actuators such that their combined movements resulting in a coupling movement with in order to bring the coupling closer to the target duct, apply the aforementioned control instructions to bring the coupling closer to the target duct, reiterate the previous three steps until the coupling is presented in front of the target duct in connection conditions.

[00022] Membros imediatamente vizinhos são entendidos como os membros do sistema de carregamento no mar que são fixos ou móveis em relação ao acoplamento ou o duto alvo, respectivamente, mas suficientemente perto do mesmo qualquer que seja a configuração geométrica do sistema de carga, para se obter informação precisa sobre a posição relativa do acoplamento em relação ao duto alvo, em particular, para tornar possível a apresentação precisamente o acoplamento automaticamente, em frente do duto alvo com o objetivo de conexão.[00022] Immediately neighboring members are understood as the members of the sea loading system that are fixed or mobile in relation to the coupling or the target pipeline, respectively, but close enough to the same whatever the geometric configuration of the cargo system, for to obtain precise information on the relative position of the coupling in relation to the target duct, in particular, to make it possible to present precisely the coupling automatically, in front of the target duct for the purpose of connection.

[00023] De um modo vantajoso, o dispositivo de acordo com a invenção permite que o operador dispense o controle do movimento do acoplamento, durante a abordagem de ligação do duto alvo, uma vez que o dispositivo assume a tarefa de controlar o movimento do acoplamento automaticamente até que o último é apresentado em frente do duto alvo.[00023] Advantageously, the device according to the invention allows the operator to dispense control of the movement of the coupling, during the connection approach of the target duct, since the device assumes the task of controlling the movement of the coupling automatically until the last one is displayed in front of the target duct.

[00024] Em outras palavras, o dispositivo de acordo com a invenção permite que o acoplamento seja transferido automaticamente até que está localizado em frente ao duto alvo em posição para a ligação. O operador não precisa controlar o movimento do acoplamento para a ligação ao duto alvo, o movimento do acoplamento na posição para a ligação é feito automaticamente.[00024] In other words, the device according to the invention allows the coupling to be transferred automatically until it is located in front of the target duct in position for the connection. The operator does not need to control the movement of the coupling for the connection to the target duct, the movement of the coupling in the position for the connection is done automatically.

[00025] Isto torna possível, vantajosamente, para facilitar a ligação e torná-la mais rápida em todos os casos, e mais particularmente para conseguir fazer a ligação do acoplamento em condições de mar desfavoráveis, embora reduzindo o risco do acoplamento.[00025] This makes it possible, advantageously, to facilitate the connection and make it faster in all cases, and more particularly to be able to connect the coupling in unfavorable sea conditions, while reducing the risk of the coupling.

[00026] Com o dispositivo de acordo com a invenção, a ligação é possível mesmo para um operador principiante. O dispositivo de acordo com a invenção permite que a segurança de utilização seja aumentada, eliminando qualquer risco de manipulação indevida.[00026] With the device according to the invention, the connection is possible even for a novice operator. The device according to the invention allows the safety of use to be increased, eliminating any risk of improper handling.

[00027] De um modo vantajoso, a invenção adapta-se a qualquer tipo de sistema de carregamento marinho, para os sistemas de transferência de tubulação rígida, bem como para os sistemas de transferência de tubos flexíveis, uma vez que os meios para o fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento permitem que a informação seja obtida no posicionamento relativo da ligação direta em relação ao duto alvo, independentemente da cinemática e da estrutura do sistema de carregamento.[00027] Advantageously, the invention adapts to any type of marine loading system, for rigid pipe transfer systems, as well as flexible pipe transfer systems, since the means for supply information on the positioning of the coupling allows information to be obtained in the relative positioning of the direct connection in relation to the target duct, regardless of the kinematics and structure of the loading system.

[00028] De acordo com características vantajosas, as quais podem ser combinadas: pelo menos um membro de acoplamento de grupo / duto alvo ou um membro que é fixo em relação a pelo menos um dos membros de acoplamento de grupo / duto alvo compreende pelo menos um meio para fornecer informações no posicionamento do duto alvo e os meios de cálculo são adaptados para deduzir, com base nas informações sobre o posicionamento do duto e das informações sobre o posicionamento do acoplamento proporcionado por pelo menos dois meios para proporcionar informação de posicionamento, a posição relativa do acoplamento em relação ao duto alvo; os meios para fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento e os meios para o fornecimento de informações sobre o posicionamento do duto alvo são desenhados para comunicarem-se uns com os outros, e compreendem o cálculo de médias para calcular e fornecer informação diretamente sobre o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo. O acoplamento está articulado na sua extremidade com três graus de liberdade de rotação e, pelo menos, um dos três rotações é controlado por um atuador, sendo o dispositivo dotado com meios para fornecimento de informações sobre a orientação angular do acoplamento e os meios para fornecer informações sobre a orientação angular do duto alvo, os meios de cálculo adaptados para calcular, em função das informações fornecidas pelos meios para fornecer informação sobre a orientação angular, instruções de controle para dar a pelo menos um atuador, para que a orientação angular do acoplamento, na posição de ligação, a ser substancialmente a mesma que a orientação angular do duto alvo.[00028] According to advantageous characteristics, which can be combined: at least one target group / duct coupling member or one member that is fixed in relation to at least one of the target group / duct coupling members comprises at least a means to provide information on the positioning of the target duct and the calculation means are adapted to deduce, based on information on the positioning of the duct and information on the positioning of the coupling provided by at least two means to provide positioning information, the relative position of the coupling in relation to the target duct; the means for providing information on the positioning of the coupling and the means for providing information on the positioning of the target duct are designed to communicate with each other, and comprise averaging to calculate and provide information directly on the relative positioning of the coupling in relation to the target duct. The coupling is hinged at its end with three degrees of freedom of rotation and at least one of the three rotations is controlled by an actuator, the device being provided with means for providing information on the angular orientation of the coupling and the means for providing information on the angular orientation of the target duct, the calculation means adapted to calculate, depending on the information provided by the means to provide information on the angular orientation, control instructions to give at least one actuator, so that the angular orientation of the coupling , in the connection position, to be substantially the same as the angular orientation of the target duct.

[00029] Com vantagem, o acoplamento é orientado ao longo do mesmo eixo que o duto alvo, que permite uma ligação exata e confiável, ao mesmo tempo que limita o risco de colisão e deterioração dos selos.[00029] Advantageously, the coupling is oriented along the same axis as the target duct, which allows an accurate and reliable connection, while limiting the risk of collision and deterioration of the seals.

[00030] De acordo com a características vantajosas da invenção, que podem ser combinadas: o dispositivo compreende ainda um atuador que permite o acoplamento seja fixado e não amortecido, e, uma vez que o engate foi apresentada em frente ao duto alvo numa posição de ligação, os meios de cálculo aplicam uma instrução de controle ao dito atuador para apertar o acoplamento para o duto alvo, uma vez que o acoplamento foi ligado e fixado no duto alvo, os meios de cálculo aplicam uma instrução para desengatar os atuadores para controlar o movimento do sistema nos seus graus de liberdade, de modo a tornar os movimentos do sistema livre.[00030] According to the advantageous characteristics of the invention, which can be combined: the device also comprises an actuator that allows the coupling to be fixed and not damped, and, since the coupling was presented in front of the target duct in a position of the connection means, the calculation means apply a control instruction to said actuator to tighten the coupling to the target duct, once the coupling has been connected and fixed in the target duct, the calculation means apply an instruction to disengage the actuators to control the movement of the system in its degrees of freedom, in order to make the movements of the system free.

[00031] Assim, com vantagem, a conexão é feita sem intervenção humana, mesmo se o duto alvo se move, por exemplo, quando o mar está agitado. A fixação do acoplamento é automática, uma vez que foi apresentado na posição de ligação. Os atuadores do sistema de carga são, então, permitidos serem livres nos seus movimentos para permitir o acoplamento, o sistema de carregamento segue os movimentos do duto alvo sem danificar o sistema de carregamento. De acordo com características vantajosas, as quais podem ser combinadas: os meios para fornecimento de informações sobre o posicionamento do duto alvo incluem um dispositivo de um sistema de posicionamento global, em particular, do tipo GPS, tornando-se possível obter uma posição absoluta do duto alvo, os meios de cálculo adaptados para calcular, com base nas informações sobre o posicionamento absoluto do duto alvo, o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo; os meios para fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento incluem um dispositivo de um sistema de posicionamento global, em particular, do tipo GPS, tornando-se possível obter uma posição absoluta do acoplamento, os meios de cálculo adaptados para calcular, em função das informações sobre o posicionamento absoluto do acoplamento e do duto alvo, o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo; os dispositivos de posicionamento global, em particular do tipo GPS são dispositivos projetados para se comunicar um com o outro e compreendem o cálculo de médias para calcular e fornecer diretamente informações sobre o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo; um dos meios para fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento ou do duto alvo inclui um dispositivo óptico, adaptado para cooperar com o duto alvo ou o acoplamento ou, respectivamente, um alvo que é fixo em relação ao duto alvo ou em relação ao acoplamento, respectivamente, através da emissão de um feixe luminoso, tal como um raio laser, em direção ao duto alvo ou o acoplamento ou um alvo, que é fixa em relação ao duto alvo ou o acoplamento, respectivamente, e para detectar o feixe refletido e para medir o tempo de percurso do feixe para deduzir daí a informação sobre o posicionamento relativo do acoplamento diretamente em relação ao duto alvo. O meio para fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento inclui uma câmara óptica, projetada e montada para fornecer uma imagem de acoplamento para os meios de cálculo, os meios de cálculo adaptados para processar a imagem fornecida pela câmara, para calcular o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo; pelo menos um cordão é tensionado através de uma bobina de acoplamento entre o duto alvo e os meios para o fornecimento de informações sobre o posicionamento são, pelo menos, um sensor de ângulo e / ou, pelo menos, um sensor de comprimento de cabo desenrolado sobre o carretel, escolhido de modo a proporcionar o meio de cálculo com informações que permitem calcular o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo; pelo menos um de cada um dos atuadores para controlar o movimento do sistema de um certo grau de liberdade é um atuador de controle proporcional; o dispositivo compreende uma interface de comando por um operador, e a comunicação entre a interface de comando e os meios de cálculo são realizados sem fios, a interface de comando que compreende um transmissor para a comunicação sem fios com um receptor ligado aos meios de cálculo, o dispositivo compreende pelo menos dois meios para fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento, um que permita determinar o posicionamento do acoplamento com maior precisão do que a outra e meios de cálculo da utilização, para o posicionamento do acoplamento, o meio de posicionamento que tem maior precisão quando a distância entre o acoplamento e o duto alvo torna-se menor de uma distância pré-definida.[00031] Thus, with advantage, the connection is made without human intervention, even if the target pipeline moves, for example, when the sea is rough. The attachment of the coupling is automatic, since it was presented in the connection position. The actuators of the loading system are then allowed to be free in their movements to allow coupling, the loading system follows the movements of the target duct without damaging the loading system. According to advantageous characteristics, which can be combined: the means for providing information on the positioning of the target duct include a device of a global positioning system, in particular, of the GPS type, making it possible to obtain an absolute position of the target pipeline, the calculation means adapted to calculate, based on information on the absolute positioning of the target pipeline, the relative positioning of the coupling in relation to the target pipeline; the means for providing information on the positioning of the coupling include a device of a global positioning system, in particular, of the GPS type, making it possible to obtain an absolute position of the coupling, the calculation means adapted to calculate, depending on the information on the absolute positioning of the coupling and the target duct, the relative positioning of the coupling in relation to the target duct; global positioning devices, in particular of the GPS type, are devices designed to communicate with each other and comprise averaging to calculate and directly provide information on the relative positioning of the coupling in relation to the target duct; one of the means for providing information on the positioning of the coupling or target duct includes an optical device, adapted to cooperate with the target duct or coupling or, respectively, a target that is fixed in relation to the target duct or in relation to the coupling, respectively, by emitting a light beam, such as a laser beam, towards the target duct or the coupling or a target, which is fixed in relation to the target duct or the coupling, respectively, and to detect the reflected beam and to measure the beam travel time to deduce the information on the relative positioning of the coupling directly in relation to the target duct. The means for providing information on the positioning of the coupling includes an optical chamber, designed and mounted to provide a coupling image for the calculation means, the calculation means adapted to process the image provided by the camera, to calculate the relative positioning of the coupling in relation to the target pipeline; at least one strand is tensioned through a coupling coil between the target duct and the means for providing positioning information are at least one angle sensor and / or at least one uncoiled cable length sensor on the spool, chosen in order to provide the means of calculation with information that allows calculating the relative positioning of the coupling in relation to the target duct; at least one of each of the actuators to control the movement of the system to a certain degree of freedom is a proportional control actuator; the device comprises a control interface by an operator, and communication between the control interface and the calculation means is carried out wirelessly, the control interface comprising a transmitter for wireless communication with a receiver connected to the calculation means , the device comprises at least two means for providing information on the positioning of the coupling, one that allows determining the positioning of the coupling with greater precision than the other and means of calculating the use, for positioning the coupling, the positioning means that is more accurate when the distance between the coupling and the target duct becomes smaller than a pre-defined distance.

[00032] Quando o acoplamento é movido demasiado longe da base, existe um risco de dano para o sistema, em particular, por ruptura ou interferência. Quando o acoplamento é movido demasiado longe da base durante a extensão existe um risco de ruptura do sistema. Quando o acoplamento é girado em relação à base, em especial quando vários sistemas de carga estão dispostos em paralelo em um cais, existe um risco de colisão com os sistemas de carregamento vizinhos: o termo danos por interferência é utilizado.[00032] When the coupling is moved too far from the base, there is a risk of damage to the system, in particular, due to breakage or interference. When the coupling is moved too far from the base during extension there is a risk of system breakage. When the coupling is rotated relative to the base, especially when several loading systems are arranged in parallel on a quay, there is a risk of collision with neighboring loading systems: the term interference damage is used.

[00033] Para evitar tais danos ao sistema de carregamento, dispositivos de alarme foram fornecidos em determinados tipos de dispositivos de carregamento.[00033] To prevent such damage to the charging system, alarm devices have been provided on certain types of charging devices.

[00034] Os sistemas são conhecidos usando detectores de proximidade e sensores de ângulo dispostos sobre os membros ou no caminho de membros do sistema de carregamento. Os sistemas de detecção de proximidade ou comutadores têm o inconveniente de exigir o conhecimento da cinemática do sistema de carga e, consequentemente, para posição ou sensores no sistema para a definição de zonas de trabalho. Além disso, estes sensores só emitem um sinal do tipo ligar / desligar, o que limita as possibilidades de alarmes. Existe uma única zona limite por sensor. Os dispositivos com sensores de ângulo permitem trabalhar as zonas a serem definidas, mas impõem um sistema com uma estrutura rígida para a colocação dos sensores na mesma. Por fim, os sistemas são conhecidos atualmente alarmes que permitem a ser acionada para os sistemas com tubulação flexível.[00034] The systems are known using proximity detectors and angle sensors arranged on the members or in the path of members of the loading system. Proximity detection systems or switches have the disadvantage of requiring knowledge of the kinematics of the load system and, consequently, for position or sensors in the system for the definition of work zones. In addition, these sensors only emit an on / off signal, which limits the possibilities for alarms. There is a single limit zone per sensor. The devices with angle sensors allow to work the zones to be defined, but impose a system with a rigid structure for the placement of the sensors in it. Finally, the systems are currently known alarms that allow to be triggered for systems with flexible piping.

[00035] Para esse efeito, de acordo com uma característica vantajosa da presente invenção, o pelo menos um meio para fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento ou é adaptado para cooperar diretamente com um meio para fornecer informações sobre o posicionamento da base disposta sobre a base ou sobre um membro que é fixo em relação à base, para proporcionar, com base na informação sobre o posicionamento da base, as informações sobre o posicionamento relativo da ligação direta em relação à base, ou adaptada para fornecer informações sobre o posicionamento absoluto do acoplamento no espaço, e, a base tendo uma posição fixa no espaço, o dispositivo compreende um meios de cálculo que permite calcular, com base nas informações sobre o posicionamento absoluto do acoplamento e os dados sobre a base de posicionamento fixa no espaço, as informações sobre o posicionamento relativo diretamente do acoplamento em relação à base, o dispositivo compreende ainda meios adaptados para calcular: calcular, em tempo real, de acordo com os movimentos do acoplamento em relação à base, as informações sobre o posicionamento do acoplamento em relação à base, de dados definindo, pelo menos, uma zona de posicionamento para o acoplamento autorizado a ser parametrizado nos meios de cálculo, verificar, em tempo real, se o acoplamento situa-se dentro da zona autorizada, emitem um alarme quando o acoplamento específico deixa a zona correspondente autorizado para alertar o operador.[00035] For this purpose, according to an advantageous feature of the present invention, the at least one means for providing information about the positioning of the coupling or is adapted to cooperate directly with a means for providing information about the positioning of the base disposed on the base or about a member that is fixed in relation to the base, to provide, based on the information on the positioning of the base, information on the relative positioning of the direct link in relation to the base, or adapted to provide information on the absolute positioning of the coupling in space, and, the base having a fixed position in space, the device comprises a calculation means that allows to calculate, based on information on the absolute positioning of the coupling and data on the positioning base fixed in space, the information on the relative positioning directly of the coupling in relation to the base, the device also comprises means adapted for calc ular: calculate, in real time, according to the movements of the coupling in relation to the base, the information on the positioning of the coupling in relation to the base, data defining at least one positioning zone for the coupling authorized to be parameterized in the calculation means, verify, in real time, if the coupling is located within the authorized zone, emit an alarm when the specific coupling leaves the corresponding authorized zone to alert the operator.

[00036] Assim, as zonas autorizadas ou zonas de trabalho são definidas praticamente pelos meios de calcular. Não é necessário proporcionar sensores ou comutadores fisicamente dispostos sobre o sistema de carregamento para definir as referidas zonas e que são fáceis de parametrizar através dos meios de cálculo.[00036] Thus, authorized zones or work zones are practically defined by the means of calculation. It is not necessary to provide sensors or switches physically arranged on the charging system to define the referred zones and which are easy to parameterize through the calculation means.

[00037] Isto faz com que seja possível aumentar a segurança de utilização, em virtude de alarmes desencadeados mais precisamente, de forma independente da cinemática e da estrutura do sistema de carregamento.[00037] This makes it possible to increase the safety of use, due to alarms triggered more precisely, independently of the kinematics and the structure of the loading system.

[00038] Além disso, é possível proporcionar uma pluralidade de zonas autorizadas, por exemplo, sobrepondo- se dentro do outro, com diferentes graus de risco de trabalho, e que correspondem a vários alarmes de acordo com o trabalho na zona em questão leva um risco maior ou menor.[00038] In addition, it is possible to provide a plurality of authorized zones, for example, overlapping within each other, with different degrees of work risk, and which correspond to various alarms according to the work in the zone in question takes a greater or lesser risk.

[00039] De acordo com uma característica vantajosa, os meios de cálculo são adaptados para interromper a aplicação das instruções de controle para dar a cada um dos atuadores para transmitir o movimento para o acoplamento.[00039] According to an advantageous feature, the calculation means are adapted to interrupt the application of the control instructions to give each of the actuators to transmit the movement to the coupling.

[00040] Assim, o procedimento de ligação é automaticamente interrompido quando o alarme foi disparado, o que permite que o dispositivo de acordo com a invenção, seja mais seguro.[00040] Thus, the connection procedure is automatically interrupted when the alarm was triggered, which allows the device according to the invention, to be more secure.

[00041] De acordo com uma característica vantajosa, diversos sistemas de carregamento marinho estão ligados aos meios de cálculo, e um seletor é fornecido na interface de comando para controlar seletivamente um dos sistemas de carga ligados aos meios de cálculo.[00041] According to an advantageous feature, several marine loading systems are connected to the calculation means, and a selector is provided on the command interface to selectively control one of the load systems connected to the calculation means.

[00042] Assim, o operador apenas tem de selecionar o braço do qual ele deseja ligar o acoplamento, e a operação será efetuada automaticamente, se o duto alvo é móvel ou estático.[00042] Thus, the operator only has to select the arm from which he wishes to connect the coupling, and the operation will be carried out automatically, whether the target duct is mobile or static.

[00043] De acordo com um outro aspecto, a invenção proporciona uma calculadora para um dispositivo tal como descrito acima, que está adaptado para: calcular o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo de acordo com as informações fornecidas pelos meios de fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento, calcular as instruções de controle para dar a cada um dos atuadores tal modo que os seus movimentos combinados resultam num movimento de acoplamento com o objetivo de levar o acoplamento mais perto do duto alvo, aplicar as referidas instruções de controle para trazer o acoplamento mais perto do duto alvo até que seja apresentado em frente do duto alvo em condições de ligação.[00043] According to another aspect, the invention provides a calculator for a device as described above, which is adapted to: calculate the relative positioning of the coupling in relation to the target duct according to the information provided by the means of supplying information on the positioning of the coupling, calculate the control instructions to give each of the actuators in such a way that their combined movements result in a coupling movement with the objective of bringing the coupling closer to the target duct, apply the said control instructions to bring the coupling closer to the target duct until it is presented in front of the target duct under connection conditions.

[00044] De acordo com um outro aspecto, a invenção proporciona um método para os meios de cálculo de um dispositivo como descrito acima, compreendendo os seguintes passos de cálculo: calcular o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo de acordo com as informações fornecidas pelos meios de fornecimento de informações sobre posicionamento do acoplamento, o cálculo de instruções de controle para dar a cada um dos atuadores tal modo que os seus movimentos combinados resultam num movimento de acoplamento com o objetivo de levar o acoplamento mais perto do duto alvo, a aplicação das referidas instruções de controle para trazer o acoplamento mais perto do alvo duto até que seja apresentada em frente do duto alvo em uma posição para ligação.[00044] According to another aspect, the invention provides a method for the means of calculating a device as described above, comprising the following calculation steps: calculating the relative positioning of the coupling in relation to the target duct according to the information provided by the means of providing information on the positioning of the coupling, the calculation of control instructions to give each of the actuators such that their combined movements result in a coupling movement with the aim of bringing the coupling closer to the target duct, the application of said control instructions to bring the coupling closer to the target duct until it is presented in front of the target duct in a position for connection.

[00045] A explicação da invenção irá agora ser continuada com a descrição detalhada de uma concretização, dada a seguir a título de exemplo não limitativo, com referência aos desenhos anexos. Nos desenhos:[00045] The explanation of the invention will now be continued with the detailed description of an embodiment, given below by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings. In the drawings:

[00046] A Figura 1 é uma vista esquemática em perspectiva de um braço de carregamento equipado com um dispositivo de controle de acordo com a invenção,[00046] Figure 1 is a schematic perspective view of a loading arm equipped with a control device according to the invention,

[00047] A Figura 2 é um diagrama sinóptico do funcionamento do dispositivo de acordo com a Figura 1,[00047] Figure 2 is a synoptic diagram of the operation of the device according to Figure 1,

[00048] A Figura 3 é um diagrama de função de representar o princípio de funcionamento do dispositivo de controle de acordo com as Figuras 1 e 2,[00048] Figure 3 is a function diagram of representing the operating principle of the control device according to Figures 1 and 2,

[00049] A Figura 4 é uma vista esquemática em perspectiva de uma outra concretização de um braço de carregamento equipado com um dispositivo de controle de acordo com a invenção;[00049] Figure 4 is a schematic perspective view of another embodiment of a loading arm equipped with a control device according to the invention;

[00050] A Figura 5 é uma vista esquemática em perspectiva de uma outra concretização de um braço de carregamento equipado com um dispositivo de controle de acordo com a invenção.[00050] Figure 5 is a schematic perspective view of another embodiment of a loading arm equipped with a control device according to the invention.

[00051] A Figura 1 é uma representação muito esquemática de um braço de carga 2 equipado com um dispositivo de controle 1 de acordo com a invenção. A representação do braço de carga aqui é muito simplificado, e deve recordar-se, neste contexto, que o dispositivo de controle de acordo com a invenção adapta-se a qualquer tipo de sistema de carregamento marinho, em particular para os sistemas de carregamento acima descritos.[00051] Figure 1 is a very schematic representation of a loading arm 2 equipped with a control device 1 according to the invention. The representation of the loading arm here is very simplified, and it should be remembered, in this context, that the control device according to the invention adapts to any type of marine loading system, in particular for the loading systems above described.

[00052] O braço de carga da Figura 1 compreende uma base 21 ligada a um reservatório de fluido, que está localizado por baixo da superfície 22, na qual a base é fixa. No presente caso, é um cais, mas numa variante é um navio. No vértice da base, está rotativamente articulado um tubo curvo 23, sobre o qual está articulado, por sua vez, um primeiro tubo denominado tubo interno 24, que está articulado na sua extremidade oposta com um segundo tubo referido como tubo exterior 25. O termo do tubo exterior 26 transporta um acoplamento adaptado para ser ligado a um duto alvo 35, disposto no presente exemplo de um navio 36, representado muito esquematicamente.[00052] The loading arm of Figure 1 comprises a base 21 connected to a fluid reservoir, which is located below the surface 22, on which the base is fixed. In the present case, it is a pier, but in a variant it is a ship. At the apex of the base, a curved tube 23 is rotatably articulated, on which, in turn, a first tube called inner tube 24 is articulated, which is articulated at its opposite end with a second tube referred to as outer tube 25. The term the outer tube 26 carries a coupling adapted to be connected to a target duct 35, arranged in the present example of a ship 36, shown very schematically.

[00053] Na concretização representada, de uma maneira conhecida per se, o acoplamento tem três graus de liberdade em rotação em relação à extremidade do tubo externo. Na presente concretização, estas três rotações são livres, de tal modo que o operador pode facilmente ajustar o ângulo de acoplamento durante a fase final de abordagem para a ligação de acoplamento para o tubo alvo.[00053] In the embodiment shown, in a manner known per se, the coupling has three degrees of freedom in rotation with respect to the end of the outer tube. In the present embodiment, these three rotations are free, such that the operator can easily adjust the coupling angle during the final approach phase for the coupling connection to the target pipe.

[00054] Numa concretização alternativa, não representada, uma ou mais destas rotações são controladas por atuadores e ligadas a uma interface de comando para permitir diretamente ao operador controlar as rotações na aproximação final do acoplamento. De uma maneira conhecida de per si, o acoplamento na presente concretização tem garras de bloqueio 31, que estão fechadas por um atuador 30, representado muito esquematicamente, para segurar o engate 26 em torno do duto alvo 35, uma vez que eles estão ligados.[00054] In an alternative embodiment, not shown, one or more of these rotations are controlled by actuators and connected to a command interface to allow the operator to directly control the rotations on the final approach of the coupling. In a manner known per se, the coupling in the present embodiment has locking claws 31, which are closed by an actuator 30, shown very schematically, to secure the engagement 26 around the target duct 35, once they are connected.

[00055] Geralmente, este tipo de braço de carga é conhecido per se, e não será descrito em mais detalhe aqui. É, além disso, vai ser lembrado que o dispositivo de controle de acordo com a invenção adapta-se a todos os sistemas de carregamento marinho, e que a adaptação do dispositivo de controle de acordo com a invenção para qualquer outro tipo de sistema de carregamento, em particular, um dos sistemas acima descritos, está dentro da capacidade do perito na técnica. No dispositivo de acordo com a invenção, tal como representado esquematicamente na Figura 1, atuadores 27, 28, 29 são fornecidos a cada uma das três articulações do braço de carga (simbolizado pelas setas duplas A, B, C). Mais especificamente, um primeiro atuador 27 é fornecido entre o vértice da base 21 e o tubo dobrado 23, para girar o último horizontalmente em relação à base, um segundo dispositivo de acionamento 28 é proporcionado entre a extremidade do tubo dobrado 23 e o tubo interno 24, de modo a poder rodar no interior do tubo vertical, e um terceiro atuador 29 é proporcionado entre o tubo interno 24 e o tubo exterior 25 para fazer o último pivotar vertical.[00055] Generally, this type of loading arm is known per se, and will not be described in more detail here. In addition, it will be remembered that the control device according to the invention adapts to all marine loading systems, and that the adaptation of the control device according to the invention to any other type of loading system , in particular, one of the systems described above is within the skill of the person skilled in the art. In the device according to the invention, as shown schematically in Figure 1, actuators 27, 28, 29 are provided to each of the three articulations of the loading arm (symbolized by the double arrows A, B, C). More specifically, a first actuator 27 is provided between the apex of the base 21 and the folded tube 23, to rotate the latter horizontally with respect to the base, a second drive device 28 is provided between the end of the folded tube 23 and the inner tube 24, in order to be able to rotate inside the vertical tube, and a third actuator 29 is provided between the inner tube 24 and the outer tube 25 to make the last vertical pivot.

[00056] Os três atuadores 27, 28, 29 são macacos hidráulicos aqui representados muito esquematicamente na figura 1. Numa variante não ilustrada, um ou mais dos macacos hidráulicos são substituídos por motores hidráulicos. De acordo com outra variante não ilustrada, os atuadores são motores eléctricos ou pneumáticos.[00056] The three actuators 27, 28, 29 are hydraulic jacks shown here very schematically in figure 1. In a non-illustrated variant, one or more of the hydraulic jacks are replaced by hydraulic motors. According to another variant not shown, the actuators are electric or pneumatic motors.

[00057] O duto alvo 35 fornecido aqui num navio 36, representado muito esquematicamente é fornecido com uma caixa 34 que envolve um meio para fornecer informações sobre o posicionamento do tubo de alvo, que é, na presente concretização, um dispositivo de um sistema de posicionamento global de tipo GPS, permitindo que uma posição absoluta seja administrada, e, mais particularmente, as coordenadas espaciais da extremidade livre do duto alvo.[00057] The target pipeline 35 provided here on a ship 36, shown very schematically, is provided with a box 34 that involves a means for providing information on the positioning of the target tube, which is, in the present embodiment, a device of a global positioning of GPS type, allowing an absolute position to be managed, and, more particularly, the spatial coordinates of the free end of the target duct.

[00058] O mesmo aplica-se para o acoplamento 26, o qual compreende uma caixa 33 que envolve um dispositivo de um sistema de posicionamento global de tipo GPS, permitindo que uma posição absoluta seja administrada, e, mais particularmente, as coordenadas espaciais da extremidade de ligação do acoplamento.[00058] The same applies to coupling 26, which comprises a box 33 that involves a device of a global positioning system of the GPS type, allowing an absolute position to be managed, and, more particularly, the spatial coordinates of the coupling connecting end.

[00059] Os meios de cálculo do dispositivo de comando são combinados em uma calculadora 41 disposta dentro de um armário de controle elétrico 40.[00059] The means of calculating the control device are combined in a calculator 41 arranged inside an electrical control cabinet 40.

[00060] A unidade de energia hidráulica 42 é fornecida para fornecer os atuadores com a energia hidráulica necessária para o seu funcionamento. Isso é controlado pela calculadora 41.[00060] The hydraulic power unit 42 is provided to supply the actuators with the hydraulic energy necessary for their operation. This is controlled by the calculator 41.

[00061] As caixas de GPS 33 e 34, respectivamente, estão cada um equipados com um dispositivo de emissão 33A e 34A para emitir um sinal de informação que compreende o posicionamento.[00061] The GPS boxes 33 and 34, respectively, are each equipped with an emission device 33A and 34A to emit an information signal comprising the positioning.

[00062] A calculadora está ligada a um dispositivo receptor 4OA adaptado para receber os ditos sinais 33A e 34A dos emissores. Além disso, o dispositivo de controle compreende uma interface de comando 60 para um operador.[00062] The calculator is connected to a receiving device 4OA adapted to receive said signals 33A and 34A from the emitters. In addition, the control device comprises a control interface 60 for an operator.

[00063] Alternativamente, a caixa 33 é posicionada sobre um elemento imediatamente vizinho do acoplamento, por exemplo, um dos membros articulados para a extremidade do braço, a meios de cálculo adaptados para extrapolar as informações sobre o posicionamento do acoplamento em relação à informação fornecida pela caixa.[00063] Alternatively, the box 33 is positioned on an element immediately neighboring the coupling, for example, one of the articulated members for the end of the arm, to calculation means adapted to extrapolate the information on the positioning of the coupling in relation to the information provided through the box.

[00064] Como pode ser visto mais particularmente na figura 2, no diagrama sinóptico da operação do dispositivo de acordo com a Figura 1, a calculadora 41 é ligada ao dispositivo receptor 4OA, que é um receptor de rádio, adaptado para comunicar com os dispositivos transmissores de rádio 33A e 34A, respectivamente ligados às caixas de GPS 33 e 34 do acoplamento e do duto alvo. As caixas de GPS, assim, fornecem, à calculadora, informações sobre o posicionamento do acoplamento e do duto alvo.[00064] As can be seen more particularly in Figure 2, in the synoptic diagram of the operation of the device according to Figure 1, the calculator 41 is connected to the receiving device 4OA, which is a radio receiver, adapted to communicate with the devices radio transmitters 33A and 34A, respectively connected to the GPS boxes 33 and 34 of the coupling and the target duct. The GPS boxes thus provide the calculator with information about the positioning of the coupling and the target duct.

[00065] Numa concretização alternativa, as caixas de GPS são dispositivos projetados para comunicar uns com os outros, de modo a fornecer informação diretamente sobre a posição relativa do acoplamento em relação ao duto alvo, para a calculadora.[00065] In an alternative embodiment, the GPS boxes are devices designed to communicate with each other, in order to provide information directly on the relative position of the coupling in relation to the target duct, for the calculator.

[00066] O braço de carga 2 é equipado com atuadores 27, 28, 29, controlados por válvulas por si controladas pela calculadora. A unidade de energia hidráulica 42 fornece aos atuadores a energia hidráulica necessária para o seu funcionamento através das referidas válvulas. É controlada pela calculadora via relés de potência 43 para controlar a partida e a parada da unidade de potência hidráulica. A unidade hidráulica compreende uma bomba (não representada) adaptada para bombear um fluido hidráulico para fornecer os atuadores.[00066] The loading arm 2 is equipped with actuators 27, 28, 29, controlled by valves controlled by the calculator. The hydraulic power unit 42 provides the actuators with the hydraulic power necessary for their operation through said valves. It is controlled by the calculator via power relays 43 to control the start and stop of the hydraulic power unit. The hydraulic unit comprises a pump (not shown) adapted to pump hydraulic fluid to supply the actuators.

[00067] A interface de comando 60 está ligada à calculadora para permitir a um operador comandar a ligação do acoplamento ao duto alvo.[00067] The control interface 60 is connected to the calculator to allow an operator to control the connection of the coupling to the target duct.

[00068] Como pode ser visto nas Figuras 2 e 3, quando o operador deseja ligar o acoplamento ao duto alvo, ele aciona um botão 61 na interface de comando 60 para pedir a ligação. Um sinal correspondente à sua encomenda é, então, enviada para a calculadora. A calculadora, então, inicia o procedimento de conexão automática.[00068] As can be seen in Figures 2 and 3, when the operator wants to connect the coupling to the target duct, he presses a button 61 on the command interface 60 to request the connection. A signal corresponding to your order is then sent to the calculator. The calculator then starts the automatic connection procedure.

[00069] A calculadora recebe, através do receptor de rádio 4OA, as informações sobre o posicionamento do acoplamento e o duto alvo a partir das respectivas caixas de GPS 33 e 34. Alternativamente, em uma outra concretização, a calculadora recebe a informação através de um cabo diretamente a partir das caixas de GPS.[00069] The calculator receives, through the radio receiver 4OA, information about the positioning of the coupling and the target duct from the respective GPS boxes 33 and 34. Alternatively, in another embodiment, the calculator receives the information through a cable directly from the GPS boxes.

[00070] De acordo com uma concretização alternativa, a caixa de GPS 34 situada no navio envia a informação sobre o posicionamento do duto alvo para a caixa de GPS.[00070] According to an alternative embodiment, the GPS box 34 located on the ship sends information on the position of the target duct to the GPS box.

[00071] O braço de carga, que calcula o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo e envia o resultado para a calculadora por rádio ou ligação de arame.[00071] The loading arm, which calculates the relative positioning of the coupling in relation to the target duct and sends the result to the calculator by radio or wire link.

[00072] A calculadora converte essa informação em coordenadas espaciais para obter a posição relativa do acoplamento em relação ao duto alvo.[00072] The calculator converts this information into spatial coordinates to obtain the relative position of the coupling in relation to the target duct.

[00073] Com base nas informações sobre a posição relativa do acoplamento em relação ao duto alvo, a calculadora calcula as distâncias que permanecem entre o acoplamento e o duto alvo ao longo dos X, Y e Z., esquematicamente representada na Figura 1.[00073] Based on the information on the relative position of the coupling in relation to the target duct, the calculator calculates the distances that remain between the coupling and the target duct along the X, Y and Z., schematically represented in Figure 1.

[00074] Se essas três distâncias não são zero, ou iguais a distâncias parametrizadas como distâncias de referência que são conhecidas para a conexão, a calculadora calcula instruções de controle para cada um dos atuadores 27, 28, 29 do braço de modo que seus movimentos combinados resultam em um movimento do engate com o objetivo de trazer para mais perto do acoplamento do duto alvo ao longo dos três eixos. A calculadora aplica as instruções de controle calculadas para cada atuador através das válvulas correspondentes, para os atuadores 27, 28, 29. Uma vez que as instruções foram executadas pelos atuadores, a calculadora novamente calcula as distâncias restantes entre o acoplamento e o duto alvo ao longo o X, Y e Z. Se estas distâncias não são ainda zero ou iguais às distâncias parametrizadas (por exemplo, quando as condições do mar são ruins) a calculadora recomeça os cálculos das instruções para os atuadores e aplica os mesmos até que as distâncias são zero ou iguais às distâncias parametrizadas. Por outras palavras, aplica-se a calculadora de instruções de controle, na ordem do operador, através da interface de comando 60, para trazer o acoplamento na direção ao duto alvo até que seja apresentada em frente do duto alvo em condições de ligação.[00074] If these three distances are not zero, or equal to parameterized distances as reference distances that are known for the connection, the calculator calculates control instructions for each of the actuators 27, 28, 29 of the arm so that their movements combined results in a coupling movement with the aim of bringing the target duct coupling closer along the three axes. The calculator applies the control instructions calculated for each actuator through the corresponding valves, for actuators 27, 28, 29. Once the instructions have been executed by the actuators, the calculator again calculates the remaining distances between the coupling and the target duct when long the X, Y and Z. If these distances are not yet zero or equal to the parameterized distances (for example, when the sea conditions are bad) the calculator resumes the calculations of the instructions for the actuators and applies them until the distances are zero or equal to the parameterized distances. In other words, the control instruction calculator is applied, in the order of the operator, through the control interface 60, to bring the coupling towards the target duct until it is presented in front of the target duct under connection conditions.

[00075] Se as três distâncias são zero ou iguais às distâncias parametrizadas, isso significa que o acoplamento situa-se de frente para o duto alvo em posição para a ligação. A calculadora, em seguida, envia uma instrução de controle para o acionamento do engate 30 para fixar o acoplamento ao duto alvo, e, em seguida, uma instrução para desengatar os atuadores 27, 28, 29 do braço, de modo a tornar os movimentos do braço livres, uma vez que o acoplamento foi ligado e fixado ao duto alvo. Por fim, uma luz indicadora 62 indica ao operador na interface de comando que a conexão automática terminou com sucesso.[00075] If the three distances are zero or equal to the parameterized distances, this means that the coupling is located in front of the target duct in position for the connection. The calculator then sends a control instruction to the engagement of the coupling 30 to fix the coupling to the target duct, and then an instruction to disengage the actuators 27, 28, 29 from the arm, in order to make the movements of the free arm, once the coupling was connected and fixed to the target duct. Finally, an indicator light 62 indicates to the operator on the control interface that the automatic connection has ended successfully.

[00076] Um botão de parada de emergência para parar o processo de ligação automática, não mostrado, é fornecido na interface de comando 60.[00076] An emergency stop button to stop the automatic switching on process, not shown, is provided on command interface 60.

[00077] Numa variante, não representada, outros indicadores são fornecidos na interface de comando sinalizar ao operador avarias ou vários problemas no processo de ligação automática.[00077] In a variant, not shown, other indicators are provided on the control interface to signal faults or various problems in the automatic connection process to the operator.

[00078] De acordo com uma concretização não representada, o meio para o fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento está adaptado para cooperar diretamente com um meio para fornecer informações sobre o posicionamento da base disposta sobre a base ou sobre um elemento que é fixo em relação à mesma, para proporcionar, em com base nas informações sobre o posicionamento da base, as informações sobre o posicionamento relativo do acoplamento diretamente em relação à base. Isto pode, por exemplo, ser a mesma caixa de GPS 33 que coopera com uma outra caixa de GPS disposta sobre a base. Alternativamente, se a base é fixada a um cais, os meios para fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento estão adaptados para fornecer informações sobre o posicionamento absoluto do acoplamento no espaço, por exemplo, através de uma caixa de GPS e, com a base que tem uma posição fixa em espaço, a calculadora adaptada para calcular, em função das coordenadas de GPS da base fixa e as coordenadas GPS do móvel no espaço de acoplamento, o posicionamento relativo do acoplamento diretamente em relação à base. Nesta concretização, a calculadora calcula em tempo real informações sobre o posicionamento do acoplamento em relação à base de acordo com os movimentos do acoplamento e as informações fornecidas pelos meios de fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento. A calculadora é parametrizada com dados que definem pelo menos uma zona autorizada para o posicionamento de acoplamento e adaptada para verificar, em tempo real, se o acoplamento está na zona autorizada. No caso oposto, a calculadora está adaptada para emitir um alarme quando o acoplamento deixa a zona autorizada correspondente. Com vantagem, de acordo com uma variante, os meios de cálculo são adaptados para parar o comando para a ligação automática do acoplamento quando é um alarme emitido. De um modo vantajoso, o fato de proporcionar as referidas zonas autorizadas ou nas zonas de trabalho faz com que seja possível evitar o risco de dano para o sistema em particular, por ruptura ou de interferência, quando o acoplamento é movido demasiado longe da base durante a extensão ou a rotação.[00078] According to an embodiment not shown, the means for providing information on the positioning of the coupling is adapted to cooperate directly with a means for providing information on the positioning of the base disposed on the base or on an element that is fixed in relation to it, to provide, based on information on the positioning of the base, information on the relative positioning of the coupling directly in relation to the base. This can, for example, be the same GPS box 33 that cooperates with another GPS box arranged on the base. Alternatively, if the base is attached to a dock, the means for providing information on the positioning of the coupling are adapted to provide information on the absolute positioning of the coupling in space, for example, via a GPS box and, with the base which has a fixed position in space, the calculator adapted to calculate, depending on the GPS coordinates of the fixed base and the GPS coordinates of the furniture in the coupling space, the relative positioning of the coupling directly in relation to the base. In this embodiment, the calculator calculates in real time information on the positioning of the coupling in relation to the base according to the movements of the coupling and the information provided by the means of providing information on the positioning of the coupling. The calculator is parameterized with data that define at least one zone authorized for coupling positioning and adapted to verify, in real time, that the coupling is in the authorized zone. In the opposite case, the calculator is adapted to emit an alarm when the coupling leaves the corresponding authorized zone. Advantageously, according to a variant, the calculation means are adapted to stop the command for the automatic connection of the coupling when an alarm is issued. Advantageously, the fact of providing the said authorized zones or in the work zones makes it possible to avoid the risk of damage to the particular system, due to rupture or interference, when the coupling is moved too far from the base during extension or rotation.

[00079] Neste caso, a calculadora é programável de modo a definir zonas de trabalho e / ou zonas proibidas que podem ser parametrizadas pelo operador de acordo com cada operação de carga ou descarga de produtos fluidos. Isto torna possível, por exemplo, para adaptar o processo automático de ligação para diferentes tipos de navios, que podem ter diferentes zonas de possíveis colisões.[00079] In this case, the calculator is programmable in order to define work zones and / or prohibited zones that can be parameterized by the operator according to each operation of loading or unloading fluid products. This makes it possible, for example, to adapt the automatic connection process for different types of ships, which may have different zones of possible collisions.

[00080] Indicadores emissores luminosos ou sonoros são fornecidos para alertar o operador da passagem de uma fronteira da zona autorizada.[00080] Light or audible emitting indicators are provided to alert the operator of the crossing of a border in the authorized zone.

[00081] Em uma concretização que não está representada, vários sistemas de carregamento marinho são ligados à mesma calculadora 40, e um seletor é fornecido na interface de comando para controlar seletivamente a ligação de um ou outro dos sistemas de carregamento ligados à calculadora. Zonas de trabalho correspondentes ao sistema de carregamento vizinho são programadas de modo a evitar as colisões entre os diferentes sistemas de carregamento.[00081] In an embodiment that is not shown, several marine loading systems are connected to the same calculator 40, and a selector is provided on the command interface to selectively control the connection of one or the other loading systems connected to the calculator. Work zones corresponding to the neighboring loading system are programmed in order to avoid collisions between the different loading systems.

[00082] Numa concretização alternativa, não representada, os três graus de liberdade de rotação do acoplamento, na sua extremidade em relação à extremidade do tubo exterior são controlados por atuadores, por exemplo, motores hidráulicos ou macacos. O dispositivo é fornecido com meios para fornecer informações sobre a orientação angular do acoplamento, e os meios para fornecer informações sobre a orientação angular do duto alvo, por exemplo, sensores de pêndulo. Meios de cálculo adequados são fornecidos para o cálculo, de acordo com as informações fornecidas pelos meios de fornecimento de informações sobre a orientação angular do acoplamento e do duto alvo, instruções de controle dadas para os atuadores, para que a orientação angular do acoplamento, na posição para conexão, seja substancialmente a mesma que a orientação angular do duto alvo. Assim, a conexão é feita mais precisa e mais confiável em que, em conexão, o duto alvo e o acoplamento estão alinhados. Isso torna possível, em particular, reduzir os riscos de danos nas juntas entre o acoplamento e o duto alvo.[00082] In an alternative embodiment, not shown, the three degrees of freedom of rotation of the coupling, at its end in relation to the end of the outer tube are controlled by actuators, for example, hydraulic motors or jacks. The device is provided with means for providing information about the angular orientation of the coupling, and the means for providing information about the angular orientation of the target duct, for example, pendulum sensors. Suitable calculation means are provided for the calculation, according to the information provided by the means of supplying information on the angular orientation of the coupling and the target duct, control instructions given to the actuators, so that the angular orientation of the coupling, in the connection position is substantially the same as the angular orientation of the target duct. Thus, the connection is made more precise and more reliable in that, in connection, the target duct and the coupling are aligned. This makes it possible, in particular, to reduce the risk of damage to the joints between the coupling and the target duct.

[00083] Em todos os casos, quando a ligação foi feita, isto é, quando o acoplamento é fixado no duto alvo, a calculadora emite uma instrução para desengatar os atuadores, de modo a tornar os movimentos do sistema de livre a fim de permitir que o acoplamento siga livremente os movimentos do duto alvo.[00083] In all cases, when the connection has been made, that is, when the coupling is fixed in the target duct, the calculator issues an instruction to disengage the actuators, in order to make the movements of the system free in order to allow the coupling to freely follow the movements of the target duct.

[00084] A Figura 4 é uma vista esquemática em perspectiva de uma outra concretização de um braço de carregamento equipado com um dispositivo de controle de acordo com a invenção, em que os meios para fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento são uma câmara montada no acoplamento. A representação do acoplamento foi simplificada por uma questão de clareza.[00084] Figure 4 is a schematic perspective view of another embodiment of a loading arm equipped with a control device according to the invention, in which the means for providing information on the positioning of the coupling is a mounted chamber. on the coupling. The representation of the coupling has been simplified for the sake of clarity.

[00085] O alvo 71 está disposto sobre o duto alvo 35. A câmera foi projetada para focar o alvo e fornecer a calculadora com uma imagem do alvo. Na base daquela imagem, a calculadora adaptada para calcular o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo. Para esse fim, a calculadora está provida de um algoritmo para processar a imagem e para o reconhecimento de formas, a fim de determinar a distância e o ângulo, de modo a deduzir, a partir daí, a posição relativa do acoplamento em relação ao duto alvo. Para o cálculo da distância, o algoritmo usa o princípio de que quanto maior for a distância entre o acoplamento e o duto alvo, menor é a imagem do alvo, e para o cálculo do ângulo, o princípio segundo o qual, para um alvo circular, quando o acoplamento está ao longo do eixo do duto alvo, a imagem do alvo é circular, e quando o acoplamento está desfasado axialmente em relação ao duto alvo, a imagem do alvo é elíptica. Numa outra variante, várias câmaras estão dispostas para se concentrar no mesmo alvo e proporcionar várias imagens à calculadora, sendo este última adaptada para processar todas essas imagens para calcular o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo.[00085] Target 71 is arranged over target duct 35. The camera is designed to focus on the target and provide the calculator with an image of the target. On the basis of that image, the calculator adapted to calculate the relative positioning of the coupling in relation to the target duct. For this purpose, the calculator is provided with an algorithm to process the image and to recognize shapes, in order to determine the distance and the angle, in order to deduce, from there, the relative position of the coupling in relation to the duct. target. For the distance calculation, the algorithm uses the principle that the greater the distance between the coupling and the target duct, the smaller the target image is, and for the angle calculation, the principle according to which, for a circular target , when the coupling is along the axis of the target duct, the target image is circular, and when the coupling is axially offset with respect to the target duct, the target image is elliptical. In another variant, several chambers are arranged to focus on the same target and provide several images to the calculator, the latter being adapted to process all of these images to calculate the relative positioning of the coupling in relation to the target duct.

[00086] Numa outra concretização, uma câmara é montada num suporte motorizado, por sua vez, controlado pelos meios de cálculo para rodar de forma a ser continuamente orientado para o alvo e permitindo que a orientação angular da câmara em relação ao eixo de acoplamento seja conhecida a qualquer momento, os meios de cálculo adaptados para processar esta informação e orientação angular da imagem enviada pela câmara, para controlar o movimento do acoplamento para uma posição de ligação.[00086] In another embodiment, a camera is mounted on a motorized support, in turn, controlled by calculation means to rotate so that it is continuously oriented towards the target and allowing the angular orientation of the camera in relation to the coupling axis to be known at any time, the calculation means adapted to process this information and angular orientation of the image sent by the camera, to control the movement of the coupling to a connection position.

[00087] De preferência, por razões de desempenho, o alvo é um dispositivo de observação reflexiva.[00087] Preferably, for performance reasons, the target is a reflective observation device.

[00088] De acordo com uma variante vantajosa, não ilustrada, o alvo pode ser omitido, e a câmara projetada de modo a levar a extremidade livre do próprio duto alvo como um alvo. Esta concretização faz com que seja possível, em particular, dispensar com um dispositivo de mira ou alvo no duto alvo. Assim, por exemplo, se o duto alvo está em um barco, será possível que o dispositivo se adapte a todos os barcos em que os dutos sejam compatíveis com o acoplamento, se eles estão equipados com um alvo ou não.[00088] According to an advantageous variant, not shown, the target can be omitted, and the chamber designed to take the free end of the target duct itself as a target. This embodiment makes it possible, in particular, to dispense with a targeting device or target in the target duct. Thus, for example, if the target duct is on a boat, it will be possible for the device to adapt to all boats in which the ducts are compatible with the coupling, whether they are equipped with a target or not.

[00089] Além das diferenças acima descritas, estruturalmente e funcionalmente, esta concretização é a mesma que a concretização das Figuras 1 a 3, e não será, portanto, descrita em mais detalhe aqui.[00089] In addition to the differences described above, structurally and functionally, this embodiment is the same as the embodiment of Figures 1 to 3, and will therefore not be described in more detail here.

[00090] De acordo com uma outra concretização não ilustrada, a câmara pode disposta no duto alvo ou na ponte de um barco, de modo a fixar ou motorizada em relação à ponte do barco e ser orientada para fornecer a calculadora com uma imagem do acoplamento, de modo a permitir que a calculadora para calcular, utilizando o mesmo princípio de posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo.[00090] According to another embodiment not illustrated, the chamber can be arranged in the target duct or on the bridge of a boat, in order to fix or motorized in relation to the bridge of the boat and be oriented to provide the calculator with an image of the coupling , in order to allow the calculator to calculate, using the same principle of relative positioning of the coupling in relation to the target duct.

[00091] A Figura 5 é uma vista esquemática em perspectiva de uma outra concretização de um braço de carregamento equipado com um dispositivo de controle de acordo com a invenção, em que os meios para fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento é um cabo tensionado entre o duto alvo e o acoplamento.[00091] Figure 5 is a schematic perspective view of another embodiment of a loading arm equipped with a control device according to the invention, in which the means for providing information on the positioning of the coupling is a tensioned cable. between the target duct and the coupling.

[00092] Numa das suas extremidades, o cabo 75 tem meios para fixação ao duto alvo. A outra extremidade do cabo é ligada ao tambor de bobina 72, em si montado no acoplamento. A bobina compreende um sensor incremental 73 tornando-se possível determinar o comprimento de cabo desenrolado, esta informação a ser enviada para a calculadora que deduz daí a distância entre o acoplamento e o duto alvo.[00092] At one of its ends, cable 75 has means for fixing it to the target duct. The other end of the cable is connected to the coil drum 72, itself mounted on the coupling. The coil comprises an incremental sensor 73 making it possible to determine the length of the unwound cable, this information to be sent to the calculator which deduces from there the distance between the coupling and the target duct.

[00093] Além disso, um sensor de ângulo 74 do cabo é fornecido para o cabo 75, a fim de determinar a inclinação do cabo em relação a, pelo menos, dois ângulos de referência.[00093] In addition, a cable angle sensor 74 is provided for cable 75, in order to determine the cable inclination in relation to at least two reference angles.

[00094] Desta forma, é possível determinar a posição relativa do acoplamento em relação ao duto alvo com base em dois ângulos de referência e a distância dos cabos de desenroladas. O sensor de ângulo é, por exemplo, um sensor com um ângulo de inclinação ou um laser para determinar a inclinação do cabo em relação ao dito, pelo menos, dois, ângulos de referência.[00094] In this way, it is possible to determine the relative position of the coupling in relation to the target duct based on two reference angles and the distance of the unwound cables. The angle sensor is, for example, a sensor with an angle of inclination or a laser to determine the inclination of the cable in relation to said at least two reference angles.

[00095] Como uma variante, o dispositivo é fornecido com uma pluralidade de bobinas de que os cabos estão ligados em locais separados, de modo que com base exclusivamente da informação sobre as distâncias desenroladas fornecidas pelos sensores de bobinas, a calculadora calcula os ângulos e a distância para o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo.[00095] As a variant, the device is provided with a plurality of coils of which the cables are connected in separate locations, so that based solely on the information on the unwound distances provided by the coil sensors, the calculator calculates the angles and the distance to the relative positioning of the coupling in relation to the target duct.

[00096] Em colocá-lo no lugar, o cabo é, em primeiro lugar, fixado a um projétil, que é acionado por meios conhecidos do perito na técnica a partir do cais para o navio, ou a partir do navio para o outro navio. O operador fixa, então, a extremidade livre do fio para um local previsto no duto alvo. O operador pode, então, iniciar o processo de ligação automática, utilizando o mesmo princípio como na concretização das Figuras 1 a 3.[00096] In putting it in place, the cable is firstly attached to a projectile, which is triggered by means known to the person skilled in the art from the dock to the ship, or from the ship to the other ship . The operator then fixes the free end of the wire to a predicted location in the target duct. The operator can then start the automatic connection process, using the same principle as in the embodiment of Figures 1 to 3.

[00097] De acordo com uma variante não representada, a bobina é fornecida com um detector de ruptura de cabo para suspender o processo de ligação em caso de ruptura do cabo e para desencadear um procedimento para a retração do braço. Um aviso correspondente é, então, comunicado ao operador através da interface de comando, por exemplo, por uma lâmpada de sinalização que indica a ruptura do cabo.[00097] According to a variant not shown, the coil is provided with a cable break detector to suspend the connection process in case of cable break and to trigger a procedure for the retraction of the arm. A corresponding warning is then communicated to the operator via the control interface, for example, by a signal lamp that indicates a cable break.

[00098] As Figuras 6a e 6b são vistas esquemáticas em perspectiva de uma outra concretização do braço de carregamento equipado com um dispositivo de controle de acordo com a invenção, na qual são utilizados dois meios diferentes de fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento. Um dos meios torna possível determinar o posicionamento do acoplamento com maior precisão do que a outra. A calculadora 40 é adaptada para usar os meios para o posicionamento do acoplamento com a menor precisão para realizar uma aproximação grosseira para a finalidade da ligação do acoplamento ao duto alvo e, em seguida, quando a distância entre o acoplamento e o duto alvo torna-se inferior a uma distância pré-definida, a calculadora utiliza a informação de posicionamento de meios de acoplamento com a maior precisão para realizar a fase final da aproximação para a finalidade de apresentar o acoplamento em frente do duto alvo em condições de ligação. Na prática, numa primeira fase, a calculadora utiliza as caixas de GPS 33 e 34 de acordo com o mesmo princípio que o descrito anteriormente, e, em uma segunda fase, um dispositivo a laser que compreende um laser emissor 77, e um alvo 76, sendo o dispositivo adaptado para determinar, em virtude de um feixe de laser 78, a relação de posicionamento do acoplamento em relação ao duto alvo durante a fase final da aproximação com o objetivo de apresentar o acoplamento em frente do duto alvo em condições de ligação. Assim, com vantagem, o dispositivo aproveita as características dos diferentes meios para fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento e do duto alvo, combinando seus graus de precisão com a distância que falta para chegar a uma posição para a conexão. A precisão da conexão é otimizada assim. Como uma variante, o dispositivo de laser passa através de um dispositivo de infravermelho. Geralmente, numa variante, que não está ilustrada, que é aplicável a todas as concretizações descritas acima, vários braços são controlados pelo mesma calculadora. Um seletor fornecido sobre a interface de comando permite que uma pluralidade de braços de carregamento, ligados à mesma calculadora, sejam controlados, utilizando o mesmo princípio e com a mesma interface de comando. Em outra variante geral, que não é ilustrada, a interface de comando é uma unidade de controle remoto equipada com um transmissor para comunicação sem fio com um receptor ligado à calculadora no quadro de comando elétrico. O transmissor e receptor comunicam através de ondas de rádio. Como uma variante, o transmissor e o receptor comunicarem por ondas ópticas, por exemplo, ondas infravermelhas.[00098] Figures 6a and 6b are schematic views in perspective of another embodiment of the loading arm equipped with a control device according to the invention, in which two different means of providing information on the positioning of the coupling are used. One of the means makes it possible to determine the positioning of the coupling with greater precision than the other. The calculator 40 is adapted to use the means for positioning the coupling with the least precision to make a rough approximation for the purpose of connecting the coupling to the target duct and then when the distance between the coupling and the target duct becomes if less than a pre-defined distance, the calculator uses the positioning information of coupling means with the greatest precision to carry out the final phase of the approach for the purpose of presenting the coupling in front of the target duct in connection conditions. In practice, in a first phase, the calculator uses GPS boxes 33 and 34 according to the same principle as described above, and in a second phase, a laser device comprising a laser emitter 77, and a target 76 , the device being adapted to determine, by virtue of a laser beam 78, the positioning relationship of the coupling in relation to the target duct during the final phase of the approach in order to present the coupling in front of the target duct in connection conditions . Thus, with advantage, the device takes advantage of the characteristics of the different media to provide information on the positioning of the coupling and the target duct, combining its degrees of precision with the distance remaining to reach a position for the connection. The connection accuracy is thus optimized. As a variant, the laser device passes through an infrared device. Generally, in a variant, which is not illustrated, which is applicable to all of the embodiments described above, several arms are controlled by the same calculator. A selector provided on the control interface allows a plurality of loading arms, connected to the same calculator, to be controlled, using the same principle and with the same control interface. In another general variant, which is not illustrated, the control interface is a remote control unit equipped with a transmitter for wireless communication with a receiver connected to the calculator on the electrical control panel. The transmitter and receiver communicate via radio waves. As a variant, the transmitter and receiver communicate by optical waves, for example, infrared waves.

[00099] Numa variante não representada, pelo menos um dos atuadores do braço de carga é um atuador de controle proporcional. Nesta variante, a calculadora é adaptada para controlar os atuadores de controle proporcional. Com vantagem, a utilização de um atuador de controle proporcional torna possível ter o movimento do acoplamento que é direto e retilíneo, e, portanto, mais curto e mais rápido. Isto permite o tempo para o procedimento de ligação automática seja reduzido. Numerosas outras variantes são possíveis de acordo com as circunstâncias, e, a este respeito, é de notar que a que a invenção não está limitada os exemplos representados e descritos.[00099] In a variant not shown, at least one of the actuators of the loading arm is a proportional control actuator. In this variant, the calculator is adapted to control proportional control actuators. Advantageously, the use of a proportional control actuator makes it possible to have the coupling movement that is direct and straight, and therefore shorter and faster. This allows the time for the automatic connection procedure to be reduced. Numerous other variants are possible according to the circumstances, and in this regard, it should be noted that the invention is not limited to the examples shown and described.

Claims

1. Control device (1) for the movement and positioning of a coupling (26) for a marine loading system (2), said marine loading system comprising at least one fluid transfer line having a fixed line end to a base (21), and a mobile line end provided with a coupling (26) for connection to a target duct (35), the coupling having at least three degrees of freedom (A, B, C) with respect to the base , the device being characterized by the fact that it comprises at least three actuators (27, 28, 29) each to control the movement of the system, in a degree of freedom, and in which target duct the control device comprises at least one medium ( 33, 34) to provide information on the positioning of the coupling adapted to position on at least one member of the target group / duct coupling or an element immediately adjacent to at least one of the members of the target group / duct coupling, and in which the dispos itivo also comprises a calculation means (41) adapted to: calculate the relative positioning of the coupling directly related to the target duct according to the information provided by the positioning information means of the coupling; calculate the control instructions to be given to each of the actuators in such a way that their combined movements result in a movement of the coupling to bring the coupling closer to the target duct; apply said control instructions to bring the coupling closer to the target duct; reiterate the previous three steps until the coupling is presented in front of the target duct in a position for connection; and at least one of the members of the target group / duct coupling or a fixed member in relation to at least one of the members of the target group / duct coupling comprises at least one means (34) for providing information on positioning of the target duct and in that the calculation means is adapted to deduce, based on information on duct positioning and information on positioning of the coupling provided by at least two means for providing positioning information (33, 34), the relative position of the coupling (26 ) relative to the target duct (35) and the means (34) for providing information on the position of the target duct includes a system device for global positioning in particular of the GPS type, making it possible to provide an absolute position of the target duct, the calculation means being adapted to calculate, based on information on the absolute positioning of the target duct, the relative position of the coupling in relation to the target duct.

2. Device according to claim 1, characterized by the fact that the coupling (26) is articulated at its end, with three degrees of rotational freedom and in which at least one of the three rotations is controlled by an actuator, the device being provided with means to provide information about the angular orientation of the coupling and means to provide information about the angular orientation of the target duct, the calculation means (41) being adapted to calculate, based on the information provided by the means to provide information about the angular orientation, control instructions to give at least one actuator so that the angular orientation of the coupling (26), in position for connection, is substantially the same angular orientation of the target duct (35).

Device according to any one of claims 1 to 2, characterized by the fact that it further comprises an actuator (30) that allows the coupling to be fixed and released, and in which, once the coupling has been presented in front to the target duct in a position for connection, the calculating means (41) apply a control instruction to said actuator (30) to secure the coupling to the target duct.

4. Device according to claim 3, characterized by the fact that once the coupling (206) has been connected and fixed to the target duct (35), the calculation means apply (41) an instruction to disengage the actuators to control the movement of the system in its degrees of freedom, so as to make the system's movements free.

Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the means (33) for providing information about the position of the coupling and the means for providing information about the positioning of the target duct (34) are designed to communicate with each other, and comprise calculation means to calculate and directly provide information on the relative positioning of the coupling in relation to the target duct.

6. Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the means (33) for providing information about the positioning of the coupling includes a device of a global positioning system, in particular of the GPS type, making it is possible to provide an absolute position of the coupling, the calculation means being adapted to calculate, based on information about the absolute positioning of the coupling and the target duct, the relative position of the coupling in relation to the target duct.

7. Device according to claim 6, characterized by the fact that the global positioning devices, in particular the GPS type (33, 34) are devices designed to communicate with each other and comprise means of calculation to calculate and directly provide information on the relative position of the coupling in relation to the target duct.

Device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that one of the means for providing information on the positioning of the target coupling or duct includes an optical device (76.78), adapted to cooperate with the target duct or with the coupling, respectively, or with a target that is fixed in relation to the target duct or in relation to the coupling, respectively, emitting a light beam (78), such as a laser beam, towards the target duct or the coupling or a target that is fixed in relation to the target duct or the coupling, respectively, and to detect the reflected beam and measure the travel time of the beam to deduce from it information about the relative positioning of the coupling directly in relation to the target duct.

Device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the means for providing information on the positioning of the coupling includes an optical chamber (70), designed and mounted to provide an image of the coupling to the means of calculation, the calculation means being adapted to process the image provided by the camera to calculate the relative position of the coupling in relation to the target duct.

10. Device according to any one of claims 1 to 9, characterized by the fact that at least one cable (75) is tensioned using a spool (72) between the coupling and the target duct and in which the means for providing information on positioning it is at least an angle sensor (74) and / or at least one cable length sensor (73) on the reel, chosen in order to provide the calculation means (41) with information to calculate the relative position of the coupling in relation to the target duct.

11. Device according to any one of claims 1 to 10, characterized by the fact that at least one of the actuators (27, 28, 29) each to control the movement of the system in a degree of freedom is a control actuator proportional.

Device according to any one of claims 1 to 11, characterized in that it comprises a control interface (60) for an operator, and in which the communication between the control interface (60) and the calculation means are carried out wirelessly, the command interface comprising a transmitter for wireless communication with a receiver connected to the calculation means.

13. Device according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the device comprises at least two means (33, 34,77, 76) for providing information about the positioning of the coupling, one making it possible to determine the positioning of the coupling with greater precision (77, 76) than the other (33, 34) and in which the calculation means (41) in use, for positioning the coupling, the positioning means having greater precision when the distance between the coupling and the target duct becomes less than a predefined distance.

Device according to any one of claims 1 to 13, characterized in that at least one means (33) for providing information about the positioning of the coupling is adapted both to cooperate directly with a means for providing information about the positioning of the base disposed on the base (33) or on a member that is fixed in relation to the base to provide, based on information on the positioning of the base, information on the relative position of the coupling directly in relation to the base, or adapted to provide information on the absolute positioning of the coupling in space, and, the base having a fixed position in space, the device comprises a calculation means making it possible to calculate, based on information on the absolute positioning of the coupling and on the positioning of the fixed base in space, information on the relative position of the coupling directly in relation to the base, the device also comprises means of calculation adapted to: calculate, in real time, according to the movements of the coupling in relation to the base, the information on the positioning of the coupling in relation to the base, the data defining at least one positioning zone authorized for the coupling being parameterized in the middle calculation; check, in real time, if the coupling is located within the authorized zone; issue a specific alarm when the coupling leaves the corresponding authorized zone to notify the operator.

15. Device according to claim 14, characterized by the fact that the calculation means (41) are adapted to stop the application of the control instructions to give each of the actuators for the transmission of movement to the coupling.

16. Device according to any one of claims 1 to 15, characterized in that several marine loading systems are connected to the calculation means (41), and in which a selector is provided at the control interface (60) for selectively control one of the loading systems connected to the calculation means.

17. Calculator (41) for a device defined in claims 1 to 16 characterized by the fact that it is adapted to: calculate the relative position of the coupling in relation to the target duct according to the information provided by the means of providing information on the positioning of the coupling; calculate the control instructions to give each of the actuators in such a way that their combined movements result in a movement of the coupling designed to bring the coupling closer to the target duct; apply said control instructions to bring the coupling closer to the target duct until it is presented in front of the target duct in a position for connection.

18. Calculation method for means of calculating a device as defined in any one of claims 1 to 16 characterized by the fact that it comprises the calculation steps which consist of: calculating the relative position of the coupling in relation to the target duct according to the information provided by the means to provide information on the positioning of the coupling; calculation of control instructions to give each of the actuators in such a way that their combined movements result in a movement of the coupling designed to bring the coupling closer to the target duct; apply these control instructions to bring the coupling closer to the target duct until it is presented in front of the target duct in a position for connection.